Explicação sobre a compensação de corrente reativa no SVG

A compensação de corrente reativa do SVG consiste na injeção ou absorção controlada de corrente que corrige a componente reativa observada por uma fonte de energia. Em vez de alternar entre etapas de capacitor fixo, um gerador de variostatico mede o sistema elétrico, calcula a corrente necessária e utiliza eletrônica de potência para produzir uma resposta continuamente ajustável. Isso torna os SVGs úteis quando as mudanças de carga são rápidas, as condições indutivas e capacitivas alternam ou são necessários considerar harmônicos e desequilíbrios, além do fator de potência.

O Página do produto CNBYG SVG é a referência do produto para este artigo. A corrente, a tensão, a topologia, os modos de controle e os limites de instalação precisos devem ser obtidos da documentação do modelo selecionado e do valor medido na linha de instalação do local.

O ponto de compensação deve ser indicado antes de qualquer cálculo. “Melhorar o fator de potência da planta” não é completo sem a identificação do bus, do feeder ou do grupo de carga a ser medido. O mesmo SVG pode melhorar a aparência do visitante sem alterar o funcionamento de um grupo de motores downstream, caso as CTs sejam posicionadas em outro local. Trate os limites, a convenção de sinalização e o modo de prioridade como parte da especificação do equipamento.

O que o SVG corrige

Em um sistema trifásico, a potência aparente contém potência ativa e potência reactiva. Motores, transformadores e reatores normalmente geram corrente reactiva indutiva; cabos, transformadores e capacitores levemente carregados podem gerar uma componente capacitiva. A corrente de origem é a soma vetorial das componentes ativa e reactiva. Se a componente reactiva for reduzida no ponto de medição correto, a corrente de origem e a potência aparente diminuem para o mesmo kW útil.

Um SVG não gera energia ativa. Ele altera a relação de fase e a forma de onda da corrente de forma a que a fonte forneça menos corrente reativa indesejada. O controlador pode definir um fator de potência, um valor de corrente reativa, um objetivo de suporte de tensão ou uma combinação coordenada, dependendo do modelo e das configurações aprovadas.

Como funciona a roda de controle

O algoritmo exato é específico do modelo, mas um engenheiro de comissionamento deve ser capaz de identificar essas etapas funcionais:

1. Os sensores de tensão e corrente determinam a fase, a magnitude, a frequência e a direção da medição.
2. O controlador separa os componentes ativos, reativos, harmônicos e desequilibrados de acordo com o modo ativado.
3. Um fluxo de referência é gerado para o alvo de compensação selecionado.
4. O conversor produz uma corrente que acompanha a referência dentro dos limites de tensão, corrente e temperatura.
5. O feedback verifica o resultado e reduz ou limita a saída quando os limites de proteção ou capacidade são atingidos.

O ponto de medição importa. Uma TC no cabeçote de alimentação produz um alvo diferente de uma TC no downstream de um grupo de motores. Uma TC invertida, com uma relação ou mapeamento de fase incorreta, pode fazer com que um SVG funcional pareça piorar o fator de potência. Guia de solução de problemas com SVG mostra como separar as falhas de medição das falhas de dimensionamento.

Modos de compensação de corrente reativa

Use a tabela como uma ferramenta de planejamento. Ela descreve objetivos comuns, não uma promessa de que todos os modelos suportam todas as modalidades simultaneamente.

Determinação da corrente necessária

Comece com valores medidos em kW, kvar e voltagem no ponto de compensação pretendido. Se o objetivo for um fator de potência, converta o valor alvo e a potência ativa medida em um requisito reativo, acrescente margem para variações de carga e incertezas na medição. Se também forem necessários harmônicos ou desequilíbrio, reserve corrente para essas funções, em vez de adicioná-las cegaços.

Em uma tensão fixa, uma demanda maior de kvar significa mais corrente reativa. Em uma tensão mais baixa, a mesma kvar precisa de mais corrente. É por isso que o artigo sobre como a tensão da grade afeta a capacidade de saída do SVG Deve ser revisado antes de selecionar um modelo. A classificação atual selecionada também deve corresponder aos limites térmicos do alimentador, do disjuntor, do cabo, do transformador e da caixa elétrica.

Construir margem a partir do consumo medido, em vez da potência nominal do motor conectado. Um motor pode funcionar com pouca carga durante grande parte do dia, enquanto um curto período de produção gera a maior demanda reativa. Por outro lado, um transformador pode gerar corrente de magnetização mesmo quando a carga de processo é baixa. Registre o estado normal mais grave, a tensão esperada nesse estado e a corrente já reservada para compensação de harmônicos ou desequilíbrio. Se a usina tiver uma transferência de gerador, inclua a tensão do gerador e as condições de curto-circuito como um caso separado. O resultado deve indicar tanto a necessidade de corrente contínua quanto a carga temporária permitida, com a resposta de proteção documentada para cada caso.

Medições e exames com CT

Verifique a relação CT, polaridade, alocação de fase, localização, carga, disposição de curto-circuito e o intervalo de entrada do controlador. Confirme que a detecção de tensão utiliza a mesma referência de fase que a medição de corrente. Não assuma que uma etiqueta em um desenho corresponda ao condutor instalado; trace cada fase e registre o resultado.

Compare a exibição do SVG com um analisador independente enquanto a carga permanece estável. Use a mesma convenção de sinal e defina se o valor de kvar na frente é positivo ou negativo. Uma exibição que parece numericamente plausível ainda pode ser revertida por uma fase ou um CT. Corrigir a cadeia de medição antes de alterar o ganho de compensação.

Interação com bancos de capacitores e geradores

Um SVG pode funcionar junto com um banco de capacitores, mas os objetivos de controle devem ser coordenados. Um capacitor fixo pode gerar corrente de carga inicial; o SVG pode precisar absorver essa carga ou reduzir o suporte indutivo. As etapas do APFC podem ser ajustadas se ambos os controladores respondem ao mesmo erro com tempos semelhantes. Um gerador, UPS ou front-end ativo podem alterar a rigidez da tensão e o espectro harmônico.

Defina a propriedade do alvo. Decida qual dispositivo controla a potência reativa básica, qual dispositivo controla variações rápidas e qual dispositivo é permitido operar próximo ao seu limite. Registre as regras de carga mínima e os bloqueios. Comparação entre SVG e SVC proporciona um contexto de aplicação mais amplo, enquanto a narrativa de controle do site deve reger as configurações reais.

Sequência de comissionamento

A comissionação deve passar de uma inspeção segura para uma energização controlada:

1. Confirme a configuração aprovada de uma linha, sequência de fases, programa de CT, faixa de tensão e configurações de proteção.
2. Verifique o montagem, a entrada do cabo, os espaços de passagem, a ventilação e os pontos de isolamento.
3. Ative o controle de energia e confirme que não há nenhum alarme antes de habilitar a compensação.
4. Verifique a tensão medida, a direção do fluxo, a atribuição da fase e a frequência.
5. Ative um objetivo de compensação com um alvo conservador e compare as leituras do analisador.
6. Aplique as etapas de carga representativas e observe o rastreamento atual, o overshoot e a recuperação.
7. Ative objetivos adicionais apenas após confirmar a alocação e as prioridades atuais.
8. Grava as configurações, registros, alarmes, medições ambientais, carga e assinaturas de aceitação.

O Lista de verificação para testes de comissionamento do SVG pode ser usado para estruturar essa evidência. Um resultado de comissionamento deve indicar o que foi habilitado e o que foi deixado inhabilitado intencionalmente; caso contrário, equipes posteriores podem confundir um teste limitado com uma garantia de desempenho completa.

Quando a planta utiliza um controlador central, documente qual sinal tem prioridade em relação ao alvo local SVG e o que acontece quando a comunicação for perdida. Uma solução de replicação segura deve ser definida antes da primeira etapa de carregamento. O registro também deve indicar se a medida do kvar foi obtida na fonte ou no lado de carregamento, pois reverter essa convenção pode tornar a resposta correta incorreta durante a revisão.

Ler o resultado

Avalie tanto a fonte quanto o lado de carga. Um valor de exibição de SVG melhor não é suficiente se o visitante ainda estiver vendo kvar inesperado. Compare o valor atual da fonte, a tensão, o kW, o kvar, a PF, o corrente harmônico, o resultado do SVG e quaisquer outros resultados do compensador aos mesmos timestamps. Procure por saturação, clipping, estados de alarme repetidos ou uma mudança no limite de medição.

Não julgue um controlador de velocidade baseado em um único screenshot. Utilize um histórico de tempo que inclua alterações de carga. Um resultado estável em um ponto de operação pode esconder uma má coordenação em cargas leves ou durante a transferência de um gerador. Guarde os arquivos originais, não apenas a média final.

Perguntas frequentes

A compensação de corrente reactiva reduz o consumo de kW da planta?

Normalmente, isso reduz a corrente de saída e a potência aparente, não a potência ativa útil consumida pela carga. Qualquer mudança de kW deve ser medida e atribuída separadamente.

Pode um SVG substituir cada banco de capacitores?

Não automaticamente. Compare tensão, variação de carga, ambiente harmônico, velocidade exigida, custo, redundância e estratégia operacional. Um sistema híbrido coordenado pode ser mais adequado.

Por que a saída do SVG pode ser exibida enquanto o fator de potência do consumidor permanece baixo?

O limite da CT pode estar incorreto, outro dispositivo pode estar gerando corrente reativa, a unidade pode ser menor do que a necessária ou o display e o sistema de entrada utilizam convenções de sinalização diferentes. Compare medidas sincronizadas.

O que deve estar incluído no kit de entrega?

Inclua o cronograma de medição, CT e tensão, configurações, firmware, valores de proteção, traços, histórico de alarmes, instrumentos de teste, estados de carga, limitações e registro de aceitação assinado.

Conclusão

A compensação de correntes reativas em SVG é uma função de medição e controle, não simplesmente uma caixa que adiciona kvar. Defina o limite da compensação, verifique os CTs e as referências de tensão, dimensione o orçamento de corrente compartilhado, coordene outros dispositivos e prove o resultado com traços sincronizados. Esse processo transforma a classificação nominal do produto em um registro de desempenho defensável da planta.

Vídeo neutro: controle de filtro ativo no fundo

A palestra do IIT Roorkee abaixo fornece informações neutras sobre o funcionamento do shunt active-filter. Trata-se de contexto educacional e não de um procedimento específico para a configuração de SVG.